Bakar: vodljivosti, svojstva, karakteristike i primjene

U mnogim granama moderne industrije vrlo se često koristi materijal, kao što su bakar. Električna vodljivost ovog metala je vrlo visoka. To objašnjava izvedivost njegovu primjenu prvenstveno u elektrotehnici. Bakreni vodiči su dobiveni uz odlične performanse. Naravno, ovaj metal koristi se ne samo u elektrotehnici, ali iu drugim industrijama. Zbog svoje važnosti, uključujući njegove osobine kao što su otpornost na korozivne razaranja u nekim korozivnim sredinama, refraktacije, plastičnost, itd

povijesni podaci

Bakar je metal poznat čovjeku od davnina. To objašnjava rano uvođenje ljudi s ovih materijala prvenstveno njezina prevalencija u prirodi u obliku nuggets. Mnogi znanstvenici vjeruju da je to bio prvi oporavio od osobe kisikovih spojeva metala bakra. Nakon što su stijene samo grije na vatri i brzo hladi, nanoseći im da se ispucati. Kasnije bakra oporavak počeo proizvoditi na lomači s dodatkom ugljena i puhanje mijeha. Poboljšanje ovaj proces konačno doveo do stvaranja vertikalne peći. Ipak kasnije, metal je počeo primati oksidacijom taljenje rude.

Bakar: vodljivost materijala

U stanju mirovanja, sve metalnih slobodnih elektrona oko jezgre. Kada vanjski izvor izloženosti su raspoređeni u nizu i postaju tekući nositelji. Stupanj metala sposobnost da prođe kroz to prošli zove vodljivost. Mjerna jedinica u Međunarodnog SI Siemens definiran kao 1 cm = 1 ^Ohm-1.

Vodljivost bakra je vrlo visoka. Prema tom pokazatelju, on nadilazi sve poznate danas baznih metala. Bolje nego njena struja prolazi samo srebro. Indikator vodljivost bakra 57h104 ^cm-1 pri temperaturi od + 20 ° C Zahvaljujući ovom svojom imovinom ovaj metal je trenutno najčešći od svih vodiča koji se koristi u industrijske i domaće potrebe.

Bakar u redu izdržati stalnu električno opterećenje, a također je pouzdan i izdržljiv. Osim toga, ovaj metalni karakteriziran visokog tališta i (1083,4 ° C). To je, pak, omogućuje bakra za dugo vremena da rade u grijanom stanju. Kao prevalencije trenutnom vodiča kao aluminija mogu se natjecati samo s metalom.

Učinak nečistoća na provodljivost bakra

Naravno, u našem vremenu za taljenje crvenog metala koriste se mnogo više sofisticirane tehnike nego u antičko doba. Ipak, i danas se vrlo čista Cu je gotovo nemoguće. Bakar je uvijek prisutan sve vrste nečistoća. To može biti, na primjer, silicija, željeza ili berilij. U međuvremenu, više nečistoća u bakru, manje njegova električna komponenta. Za proizvodnju žica, na primjer, pogodan je dovoljno samo čistog metala. Prema specifikacijama, za tu svrhu može se koristiti s količinom bakra nečistoća ne prelazi 0,1%.

Vrlo često se u tom metalu ona sadrži određeni postotak sumpora, arsena i antimona. Prvi tvar značajno smanjuje duktilnost materijala. Provodljivost bakra i sumpora uvelike varira. ovaj dodatak nije proveo struje. To je dobar izolator. Međutim, električna vodljivost bakra sumpora ne utječe na gotovo bilo koji način. Isto vrijedi i za toplinsku vodljivost. S antimon i arsen istina je upravo suprotna. Ovi elementi su u stanju smanjiti električne vodljivosti bakra uvelike.

legure

Sve vrste aditiva mogu se koristiti posebno za poboljšanje snage takvog plastičnog materijala kao što su bakar. Njegova električna vodljivost, oni također smanjuju. No, njihova uporaba može znatno produljiti vijek svih vrsta proizvoda.

U većini slučajeva, kao snage za poboljšanje aditiva koristi bakar CD (0,9%). Rezultat je kadmij bronce. Njegova vodljivost iznosi 90% od vodljivosti bakra. Ponekad se, umjesto kadmija, kao aditivi se upotrebljavaju kao aluminija. Vodljivost ovog metala je 65% od istog lik bakra. Za povećanje čvrstoće žica u obliku dodataka mogu se koristiti i drugi materijali i tvari - kositar, fosfora, krom, berilij. Rezultat je brončana određenog branda. Spoj bakra s cinkovim naziva mjedi.

karakteristike legure

Ovisi metalna električna vodljivost može ne samo o broju nečistoća u njima, ali i na drugim pokazateljima. Na primjer, s povećanjem temperature grijanja sposobnost bakar teče struja kroz to smanjuje. To utječe na vodljivost žice i postupak njegove proizvodnje. U kući iu industriji može se koristiti kao meke-kali bakrenih žica i teško izvući. U prvoj varijanti sposobnost da prođe kroz sebe iznad struje.

Međutim, najznačajniji efekt, naravno, koristiti aditive i njihove količine električne vodljivosti bakra. Tablica u nastavku prikazuje čitatelju detaljnije informacije o sposobnosti struje proći najčešće legure metala.

Električna vodljivost od mesinga i bakra usporedive. Međutim, prvi metalni lik, naravno, malo niže. Ali on je i više nego što je bronce. Kao mesing žice koristi vrlo široko. Trenutno prolazi manje od bakra, ali isto i manje troškove. Najčešće su od mesinga ostvariti kontakte, kuke i razne dijelove za radio.

Bakrene legure visoke otpornosti

Ovi dirigent materijali koriste se uglavnom u proizvodnji otpornika, reostati, električni instrumenata i uređaja. Najčešće se koristi za ovu svrhu legura bakra konstantnosti i manganinska. Otpornost na prvi (86% Cu, 12% Mn, 2% Ni) je 0,42 do 0,48 micromhos / m, a drugi (60% Cu, 40% Ni) - 0.48-0.52 micromhos / m.

Komunikacija s koeficijentom toplinske provodljivosti

Vodljivost bakra - 59500000 / m. Ovaj lik, kao što je već rečeno, je točno, ali samo pri temperaturi između + 20 ^° C, toplinska vodljivost bilo metala, a tu je i vodljivost veza. Uspostavlja njegov odvjetnički Wiedemann - Franz. Se izvodi na metalima pri visokim temperaturama, a izražava se u slijedećoj formuli: K / γ = π ^2/3 (k / e) ² T, pri čemu y - provodljivost, k - Boltzmannov konstanta, e - osnovne naboja.

Naravno, takva veza postoji i metala kao što su bakar. Toplinska i električna vodljivost ima vrlo visok. Na drugom mjestu nakon što je srebro na oba ova pokazatelja.

Spoj iz bakrenih žica i aluminija

U posljednjih nekoliko godina u kućanstvu i industriji počeo se sve više koristi visoku električnu energiju. U sovjetskim vremenima, ožičenje je napravljen uglavnom od jeftinog aluminija. Novi zahtjevi njegove izvedbe, na žalost, više ne ispunjavaju. Danas, dakle, u kući iu industriji često se mijenja u aluminijske žice bakra. Glavna prednost ove posljednje, osim refraktacije, da se u procesu oksidativne njihovih osobina provodljivosti nisu smanjene.

Često modernizacija električne energije, aluminijske i bakrene žice moraju biti povezani. Pri tome neće izravno. Zapravo, vodljivost aluminija i bakra ne razlikuju previše. Ali samo unutar tih metala. Oksidacijom film aluminija i bakra imaju različita svojstva. Zbog toga, vodljivost znatno je smanjen u vezi. Oksidativni film aluminija razlikuje puno veću otpornost od bakra. Dakle, kombinacija ovih dviju vrsta vodiča moraju obavljati isključivo putem posebnog adaptera. To može biti, na primjer, pasta, isječak sadrži metale zaštitna pojavljivanje oksid. Ova izvedba se obično koristi sa adapteri spajanje žice na ulicama. U sobama se često koristi razvodne stiskanje. Njihov dizajn uključuje posebnu pločicu koja eliminira izravni kontakt između aluminija i bakra. U nedostatku takvih vodiča u domaćem okruženju, umjesto zavojitih žica preporuča se izravno koristiti podlošku i maticu na posredničku „most”.

fizikalna svojstva

Dakle, saznali smo što električnu vodljivost bakra. Ova brojka može varirati ovisno o make up metalnih nečistoća. Međutim, potražnja za bakrom u industriji određuje i drugih povoljna fizikalna svojstva, dobiti informacije o kojima je moguće iz tablice.

kemijska svojstva

U skladu sa takvim svojstvima bakra, električne vodljivosti i toplinsku vodljivost koja je vrlo visoka i je između elemenata prvog trijade grupe VIII, i prvi alkalne skupine periodnog sustava elemenata. Po svojim osnovnim kemijskim svojstvima uključuju:

• tendencija da tvore komplekse;

• sposobnost stvaranja obojene spojeve i netopljive sulfida.

Većina karakteristika za bakar je dvovalentan stanje. Sličnosti s alkalijskim metalima ima praktički nema. Njegova reaktivnost je također niska. U prisutnosti _CO2 ili filma vode nastaje zelena karbonat na bakar površini. Sve bakrene soli su otrovne tvari. Mono- i dvovalentni metalni navesti tvori vrlo stabilan kompleksnih spojeva. Najveća vrijednost za industriju su amonijak.

Opseg korištenja

Visoka toplinska i električna vodljivost bakra određuje svoju široku primjenu u raznim industrijama. Naravno, većina metal se koristi u elektrotehnici. No, to nije jedino područje njegove primjene. Osim toga, bakar se može koristiti:

• u nakit;

• u arhitekturi;

• kada zgrada vode i grijanja;

• u plinovodima.

Za proizvodnju različitih vrsta dragulja uglavnom koristi bakar legure sa zlatom. To povećava otpornost na deformacije ukrasa i abrazije. Arhitektura se može koristiti za bakar oblaganje krovova i fasada. Glavna prednost takvog kraja je izdržljiv. Na primjer, listova ovaj metala odjeven krov je dobro poznata graditeljske znamenitosti - Katolička katedrala u njemačkom gradu Hildesheimu. Bakar krov zgrade štiti svoj unutarnji prostor za gotovo 700 godina.

inženjerske usluge

Glavne prednosti cijevi bakrene vode također su izdržljivost i pouzdanost. Osim toga, metal je u mogućnosti priložiti posebna jedinstvena svojstva vode, što je korisno za organizam. Sastaviti cjevovode i grijanje bakrenu cijev i idealno odgovara - uglavnom zbog svoje otpornosti na koroziju i duktilnosti. Kada hitne povećanje tlaka takve linije u stanju izdržati puno veća opterećenja od čelika. Jedini nedostatak je od bakrenih cijevi je njihova visoka cijena.